СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1996 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод в аэротенках и может быть использовано при очистке городских и производственных сточных вод на очистных сооружениях, в состав которых входят аэротенки и вторичные отстойники.

Известен способ биологической очистки сточных вод, при котором сточная вода аэрируется с активным илом в аэротенке, благодаря чему ил снабжается кислородом и находится во взвешенном состоянии равномерно распределенным по всему объему аэротенка, с последующим отстаиванием ила, возвратом циркуляционного активного ила в аэротенке и отведением избыточного активного ила на дальнейшую обработку.

Недостатком этого способа является длительное пребывание ила в отстойной зоне, в анаэробных условиях, что приводит к ухудшению состояния ила и снижению его метаболической активности.

Наиболее близким аналогом является способ биологической очистки сточных вод, при котором сточная вода аэрируется с активным илом в аэротенке с последующим отстаиванием ила во вторичной отстойнике в течение 2 ч, из вторичного отстойника часть активного ила, называемая циркуляционным активным илом, подается в аэротенки (собственно аэротенк или в регенераторы), и процесс очистки повторяется. Остальной ил, называемый избыточным активным илом, выводится на обработку и ликвидацию.

Недостатком этого способа является то, что вторичный отстойник выполняет как функцию осветлителя биологически очищенной сточной воды от взвешенных веществ, так и функцию илоотделителя для возврата ила в аэротенк. Поскольку для обеспечения необходимого эффекта осветления до содержания не более 15-20 мг/л взвешенных веществ в осветленной воде требуется длительность отстаивания ≥ 2 ч, то и активный ил находится в отстойнике в течение этого времени. Отстаивание в этой зоне растворенного кислорода приводит к значительной потере адаптации ила, к загрязнениям и снижению метаболической активности ила при возврате его в аэротенк, что снижает эффективность биологической очистки в аэротенке, так как требуется определенное время для восстановления активности ила.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы аэротенков за счет сокращения длительности пребывания во вторичных отстойниках ила, подлежащего возврату в аэротенк до 40-45 мин, сохранение метаболической активности ила и уменьшение требуемого объема аэротенков на 15-20% за счет использования илоотделителей для доокисления накопленных илом загрязнений в процессе его аэрации в аэротенках.

Поставленная задача решается тем, что в способе биологической очистки сточных вод, включающем аэрацию сточных вод с активным илом в аэротенке, последующее разделение иловой смеси во вторичном отстойнике с возвратом циркуляционного активного ила в аэротенк и удалением избыточного активного ила, причем разделение иловой смеси ведут в две ступени: в первой ступени ведут отделение массы ила в течение 40-45 мин с возвратом из нее циркуляционного активного ила в аэротенк, во второй ступени ведут осветление очищенной воды от взвеси в течение 75-80 мин. Избыточный активный ил выводят из второй ступени отстаивания.

Сущность способа заключается в том, что отделение основной массы ила в первой ступени происходит в течение 40-45 мин, что позволяет использовать этот промежуток времени и для окисления накопленных илом загрязнений и через 40-45 мин возвратить циркуляционный ил снова в аэротенк, сохранив его метаболическую активность, что способствует повышению эффективности работы аэротенков при обеспечении того же качества очистки. С другой стороны, это позволяет использовать илоотделители для осуществления окислительных процессов одновременно с отделением ила. Частично очищенная сточная вода поступает во вторую ступень отстойника для окончательного осаждения ила. Поскольку циркуляционый расход не проходит через эту ступень и гидравлическая нагрузка на нее значительное сокращается, окончательное осаждение ила происходит за 75-80 мин, что позволяет либо снизить общий объем вторичных отстойников на 5-7% либо повысить эффект осветления взвеси.

Способ поясняется чертежом где 1 аэротенк, 2- илоотделитель или первая ступень вторичного отстойника, 3 осветлитель или вторая ступень вторичного отстойника, 4 поступление сточной воды в аэротенк, 5 подача иловой смеси в первую ступень отстойника, 6 возврат циркуляционного активного ила в аэротенк, 7 подача частично осветленной воды во вторую ступень отстойника, 8 удаление избыточного активного ила, 9 отведение очищенной сточной воды.

Способ осуществляют следующим образом.

В аэротенк 1 подают сточную воду и аэрируют с активным илом в течение определенного времени, в течение которого происходит изъятие и частичное окисление активным илом содержащихся в сточной воде растворенных и взвешенных органических загрязнений. Из аэротенка иловая смесь подается на илоотделение в первую ступень вторичных отстойников 2, где в течение 40-45 мин происходит осаждение основной массы активного ила и доокисление накопленных илом загрязнений. Частично осветленная вода поступает во вторую ступень вторичного отстойника 3 для окончательного осаждения или до концентрации 15-20 мг/л по взвешенным веществам в осветленной воде. Длительность пребывания воды в этой ступени назначается из условия соблюдения суммарной длительности отстаивания в обеих ступенях не более 110-120 мин. Задержанный в первой ступени отстойников активный ил через 40-45 мин со времени его поступления в эту ступень, подается в аэротенк, что позволяет сохранить его метаболическую активность и повысить эффективность биологической очистки. Задержанный и уплотненный до 8-10 г/л активный ил из второй ступени отстаивания удаляется в качестве избыточного на дальнейшую обработку или ликвидацию.

П р и м е р. В лабораторной модели аэротенка емкостью 20 л при концентрации активного ила 2 г/л производят очистку городских сточных вод, характеризующихся БПК_полн 250 мг/л и взвешенными веществами 150 мг/л по БПК_полн до 15 мг/л по БПК_полн и взвешенным веществам на выходе из вторичного отстойника. Были исследованы режимы: IV очистки сточной воды в аэротенке с вторичным отстойником, работающим по двухступенчатой схеме с общей длительностью отстаивания 120 мин в оптимальных условиях (первая ступень на 45-минутное отстаивание и пребывание активного ила, вторая ступень на 75-минутное отстаивание), режимы 1, 2, 3, 5, 6, 7 очистка по той же схеме, но с другой (не оптимальной) длительностью отстаивания в 1 и 2 ступенях отстойника, режим 8 очистка сточной воды в аэротенке в течение 6 ч с вторичным отстойником, работающим по одноступенчатой схеме и 2-часовым отстаиванием (по прототипу).

Результаты работы в каждом режиме представлены в таблице.

Использование: при очистке городских и производственных сточных вод на очистных сооружениях, в состав которых входят аэротенки и вторичные отстойники. Сущность изобретения: способ биологической очистки сточных вод ведут аэрацией сточных вод с активным илом в аэротенке, последующим отделением или отстаиванием в первой ступени вторичного отстойника в течение 40-45 мин с возвратом циркуляционного активного ила из нее в аэротенк, осетление очищенной воды от взвеси отстаиванием во второй ступени вторичного отстойника в течение 75-80 мин с удалением из нее избыточного активного ила на обработку и ликвидацию. Способ позволяет повысить производительность работы аэротенков за счет сокращения длительности пребывания во вторичных отстойниках ила, подлежащего возврату в аэротенк, повысить метаболическую активность ила и уменьшить требуемый объем аэротенков на 15-20%. 1 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ биологической очистки сточных вод, включающий аэрацию сточных вод с активным илом в аэротенке, последующее разделение иловой смеси во вторичном отстойнике с возвратом циркуляционного активного ила в аэротенк и удалением избыточного активного ила, отличающийся тем, что разделение иловой смеси ведут в две ступени, причем в первой ступени ведут отделение основной массы ила в течение 40 45 мин с возвратом из нее циркуляционного активного ила в аэротенк, а во второй ступени ведут осветление очищенной воды от взвеси в течение 75 80 мин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что избыточный активный ил удаляют из второй ступени отстаивания.